Question

在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑d時(shí)的刻度位置如圖所示，用米尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度l．金屬絲的電阻大約為10Ω．先用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻，然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率．



（1）從圖中讀出金屬絲的直徑為______mm．
（2）在用伏安法測(cè)定金屬絲的電阻時(shí)，除被測(cè)的電阻絲外，還有如下供選擇的實(shí)驗(yàn)器材：
直流電源：電動(dòng)勢(shì)約6V，內(nèi)阻很小；
電流表A₁：量程0～0.6A，內(nèi)阻10Ω；
電流表A₂：量程0～3.0A，內(nèi)阻0.1Ω；
電壓表V：量程0～3V，內(nèi)阻6kΩ；
滑動(dòng)變阻器R₁：最大阻值2kΩ，額定電流0.5A；
滑動(dòng)變阻器R₂：最大阻值10Ω，額定電流2A；
開關(guān)、導(dǎo)線等．
在可供選擇的器材中，應(yīng)該選用的電流表是______，應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是______．
（3）根據(jù)所選的器材，在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（4）若電壓表的讀數(shù)為U，電流表的讀數(shù)為I，則計(jì)算金屬材料的電阻率的表達(dá)式為ρ=______（用測(cè)得量的符號(hào)表示）

Answer 1

（1）、從圖中讀出金屬絲的直徑為d=0.5mm+2.0×0.01mm=0.520mm
（2）、因測(cè)量金屬絲的電阻率電流不能太大，電流表應(yīng)選

A

1

，由I=

E

R+r

結(jié)合電流表讀數(shù)原理，應(yīng)滿足

1

3

I

A

≤

E

R+r

≤

2

3

I

A

，可求得15Ω≤R≤30Ω，可見(jiàn)滑動(dòng)變阻器可以用限流式，應(yīng)選

R

2

．
（3）、又電阻值較小，電流表應(yīng)用分壓式，電路圖如圖所示



（4）、若電壓表的讀數(shù)為U，電流表的讀數(shù)為I，則金屬絲電阻為R=

U

I

，再由電阻定律R=

ρL

S

，S=

πd 2

4

，聯(lián)立可得ρ=

π Ud 2

4IL

.

π Ud 2

4IL

故答案為（1）0.520
        （2）

A

1

，

R

2

        （3）電路圖如圖
       （4）

π Ud 2

4IL